Gut经典案例多样性测序首次揭示真菌在胆

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SaraLemoinne等在《Gut》（IF：17.）发表了一篇题为“Fungiparticipateinthedysbiosisofgutmicrobiotainpatientswithprimarysclerosingcholangitis”的研究文章，通过微生物多样性测序揭示原发性硬化性胆管炎（PSC）患者肠道菌群的变化。

该研究首次揭示了真菌在PSC患者肠道菌群失调中发挥的重要作用，文章涉及的微生物多样性测序及分析内容在美吉生物均可轻松实现。下面小编就带大家一起看下如何进行疾病与肠道微生物变化相关性的研究！

文章简介

英文题目：Fungiparticipateinthedysbiosisofgutmicrobiotainpatientswithprimarysclerosingcholangitis

中文题目：真菌参与原发性硬化性胆管炎患者肠道菌群失调

发表杂志：Gut

影响因子：17.

相关产品：16S和ITS微生物多样性测序

测序平台：IlluminaMiSeq

样品来源：粪便

文章背景

原发性硬化性胆管炎(PSC)是一种慢性胆汁淤积性肝病，其特点是胆道炎症和纤维闭塞性病变，且大多数（高达80%）PSC患者常伴有IBD。已有证据表明，PSC患者会表现出细菌性肠道菌群失调，但目前为止，还没有研究涉及PSC中真菌菌群的潜在变化。

因此，本文通过16S和ITS微生物多样性测序技术，对PSC患者（包括有IBD和无IBD）、单独IBD患者和健康人的粪便微生物菌群进行了测序分析，以评估PSC患者肠道菌群尤其是真菌菌群的变化。

实验设计主要结果

1、PSC患者细菌菌群失调

β多样性分析表明不同患者样本肠道细菌群落组成差异较大（图1A），且PSC_only患者与健康人β多样性有显著差异（p=0.09）。Shannon和Chao1指数结果表明IBD_only患者和健康人α多样性没有显著差异，PSC_IBD患者的α多样性明显低于IBD_only患者或健康人(图1B)。这表明当PSC与IBD共存时，肠道菌群多样性的改变会增加。

图1细菌肠道菌群的生物多样性

所有分组中肠道菌群的优势细菌门为厚壁菌门、拟杆菌、放线菌和变形菌门（图2A），MaAsLin分析表明，PSC患者中有个别物种丰度发生改变，厚壁菌门丰度明显下降，韦永氏球菌属、变形杆菌门丰度增加（图2C）。此外还发现PSC患者中几种细菌OTUs（包括Alistipes、Blautia、Coprococcus和Roseburia属以及Eubacteriumhallii种）丰度变化与血清肝检测结果（尤其是总胆红素血症）呈负相关（图2D）。

图2肠道微生物细菌组成

2、PSC患者的细菌相关性网络改变

健康对照组的细菌群落之间存在丰富而复杂的相关性网络（图3A）。相比之下，IBD_only患者的细菌相关性网络密度下降，而PSC患者（无论是否有IBD）的细菌相关网络密度下降幅度更大，表现为相对连通性下降和相邻点数量减少（图3A，B）。PSC_only组和PSC_IBD组在这两个参数上无显著差异，但PSC_IBD网络规模（节点n=71）小于PSC_only（节点n=），说明PSC和IBD的相加效应是有害的。

图3肠道细菌相关性网络

3、PSC患者真菌失调

β多样性分析表明不同患者样本肠道真菌群落组成差异较大（图4A）。健康人与IBD_only或PSC_only患者，PSC_IBD患者与IBD_only或PSC_only患者之间具有显著差异。四个分组之间菌群α多样性没有显著差异（图4B）。但PSC（即PSC_only和PSC_IBD患者）的真菌Shannon多样性指数显著高于IBD_only患者，且有高于健康人的趋势（p=0.08）(图4C)。

在所有组中，真菌菌群有两个优势门：子囊菌门和担子菌门(图4D)。优势属主要有：Saccharomyces,Debaryomyces,Candida,Penicillium等(图4E)。MaAsLin分析发现PSC中Exophiala属和Sordariomycetes纲丰度增加，酵母菌目、酵母菌纲、酵母菌科和酵母菌种丰度减少（图4F）。

图4肠道真菌菌群多样性和组成

4、PSC患者的真菌-细菌网络改变

为了探索真菌和细菌多样性在肠道内的平衡，测定了真菌和细菌的多样性比率。PSC_IBD患者的这一比例明显高于IBD_only患者或健康人(图5A)。同样，PSC患者的ITS/16S多样性比率比IBD_only患者高（图5B）。健康人与PSC_only患者（p=0.23，Shannon）或所有PSC患者（p=0.11，Shannon）的真菌-细菌多样性比率没有显著差异。

根据分组在科和属水平上建立了相关性网络。与健康人相比，IBD_only患者真菌-细菌的网络密度没有发生变化（图5C，D）。与健康组或IBD_only组相比，PSC_only和PSC_IBD中，菌群间网络被破坏，表现为节点和连线的数量减少（图5C，D）。

图5肠道菌群的相关性网络

小编评语以往关于PSC的研究，以及肠道微生物的研究，往往聚焦于细菌群落组成和多样性变化，而对真菌的研究较少，近年来，已有较多学者逐渐

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